EP0014751A1 - Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung - Google Patents

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EP0014751A1
EP0014751A1 EP19790104783 EP79104783A EP0014751A1 EP 0014751 A1 EP0014751 A1 EP 0014751A1 EP 19790104783 EP19790104783 EP 19790104783 EP 79104783 A EP79104783 A EP 79104783A EP 0014751 A1 EP0014751 A1 EP 0014751A1
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EP
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cable
contact
sleeve
bore
clamping
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Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/02—Cable terminations
    • H02G15/06—Cable terminating boxes, frames or other structures

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage connection device according to the preamble of claim 1.
  • High-voltage connection devices of this type are used in particular where the end of an SF 6-insulated high-voltage cable is to be inserted into the housing of an electrical device.
  • a high-voltage connection device of this type is known.
  • the inner circumferential surface of the contact sleeve for interaction with a truncated cone-shaped outer circumferential surface of the clamping sleeve is also ke gel frustum-shaped.
  • the end of the cable which is freed from the outer jacket is then clamped within the contact sleeve cavity between the clamping sleeve and the component which is designed as a support bolt and is inserted into the cable interior.
  • the invention is based on the object of providing a connecting device for a high-voltage cable which, when the clamping sleeve is inserted correctly, also ensures perfect jamming and contacting.
  • the clamping takes place here in that the insertable through the contact pin bore clamping device with the Connecting part of the pulling cone is connected and the pulling cone is drawn into the clamping sleeve in such a way that a perfect pressing of the cable end and its contacting with the contact sleeve is ensured.
  • the contact sleeve only has to receive the cable end freed from the outer jacket and not also the clamping sleeve inserted between the cable end and the contact sleeve. This results in a direct and thus better electrical contact between the conductors of the cable and the contact body and for this a lower space requirement.
  • clamping sleeve can be stored with the drawing cone clamped in it for storage, so that, in contrast to the known connecting device, instead of the two objects supporting bolt and clamping sleeve only one object has to be kept.
  • An internal threaded bore is advantageously provided in the drawing cone, into which a drawing bolt of the tensioning device provided with an external thread can be screwed.
  • the wall of the bore 17 is provided with teeth or cutting edges, which for example run parallel to the longitudinal axis of the bore.
  • the contact pin 6 and the sleeve 7 are made coaxial with each other.
  • the outer and inner diameters of the outer cylindrical sleeve 7, which consists of an electrically highly conductive material, are larger than the outer and inner diameters of the contact bolt 6, so that a shoulder 10 forms between the bore 17 and the narrower bore 16, the shoulder 10 of which radial width is greater than the radially measured thickness of the conductor 3 and the inner jacket 5.
  • a clamping sleeve 8 is provided which is made of an electrically highly conductive material. This is provided with a frustoconical inner lateral surface 9 tapering towards the end of the cable 2.
  • the outer circumferential surface of the clamping sleeve 8 carries a round thread which is adapted to the helical circumferential recess of the corrugated inner cable jacket 5.
  • the clamping sleeve 8 is screwed from the cable end into the interior of the cable 2, which is delimited by the inner jacket 5, until its end face 8 'at the tapered end of it Inner surface 9 is substantially aligned with the end face 11 of the cable end.
  • the frustoconical outer lateral surface of a drawing cone 12 is adapted to the inner lateral surface 9 of the clamping sleeve 8, the smallest diameter of which essentially corresponds to the diameter of the bore 16 of the contact bolt 6.
  • the drawing cone 12 has at its tapered end a threaded bore 13, which is formed in the exemplary embodiment as a fine threaded bore and merges into a coaxial smooth bore 14, so that the length of the fine thread can be adapted to the maximum expected load; its tapered face is also rounded.
  • the contact sleeve 7 has a bore 15 which is coaxial with its bore 17 and which opens into the end face 7 'of the contact sleeve.
  • the diameter of the recess 15 is larger than the outer diameter of the cable outer jacket 4.
  • the clamping sleeve 8 has longitudinal slots 18 which give it an elastic deformability.
  • the contact pressure of the clamping sleeve 8 on the inner jacket 5 of the cable 2 can be increased the deeper the drawing cone 12 is inserted into the clamping sleeve 8.
  • the conductors 3 of the cable 2 are then pressed against the inner jacket surface of the bore 17, so that a good and permanent electrical contact between the cable 2 and the terminal body 1 arises.
  • the outer sheath 4 is first removed to a length equal to the depth of the off Rotation 15 is smaller than the axial depth of the bore 17.
  • N un is inserted into the clamping sleeve 8 by the installer of the drawing cone 12. This is then screwed tel 5 delimited cavity in the abelinnenman- from K.
  • the cable end provided with the clamping sleeve 8 and the drawing cone 12 is inserted into the bore 17 of the contact sleeve 7 until the end face 11 of the cable end and the end face 8 'of the clamping sleeve 8 abut against the shoulder 10 closing the bore 17.
  • the recess 15 receives the outer cable jacket 4.
  • the fitter can insert a clamping bolt, not shown in the drawing, through the bore 16 of the contact bolt 6, the inserted end of which has an external thread corresponding to the thread of the bore 13 of the drawing cone 12 and the other end of which can be actuated mechanically, electrically or hydraulically, Clamping device, not shown, is connected.
  • 12 ring grooves 19 and 20 for an O-ring 21 are provided in the illustrated embodiment in the inner surface 9 of the clamping sleeve 8 and in the outer surface of the drawing cone, which the drawing cone 12 in the clamping sleeve 8 in the Locked position locked.
  • a plug 22 is provided, which is provided with an external thread 23 for screwing into an internal thread of the bore 16.
  • the plug 22 has a flange edge 24 which engages in a recess 25 of the bore 16 and is provided with a sealing ring 26.
  • a clamping bolt is provided for connecting the drawing cone 12 to the clamping device, which can be screwed into the threaded bore 13 of the drawing cone.
  • another connecting part can also be provided on the drawing cone, which can be connected to the end of a drawn part of the tensioning device inserted through the bore 16, e.g. a diametrically through the bore 14 pin on which a hook can engage at the end of a piece of rope or the like.

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Abstract

Eine Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung für gasisolierte Hochspannungskabel (2) weist einen Kontaktkörper auf, der an seinem einen Ende als Kontaktbolzen (6) und an seinem anderen Ende als Kontakthülse (7) ausgebildet ist, in welcher mittels einer Klemmhülse (8) das hohle Kabelende kontaktierend festklemmbar ist. Die Klemmhülse (8) ist als ein in den Kabelinnenraum einführbarer Bauteil ausgebildet und mit einer Kegelstumpfförmigen Innenmantelfläche (9) versehen. Der Kontaktbolzen (6) weist eine durchgehende, in den Hohlraum der Kontakthülse (7) mündende Bohrung (16) auf. An einem in die Klemmhülse (8) einführbaren Ziehkonus (12), der an die Innenmantelfläche (9) der Klemmhülse (8) angepaßt ist, ist ein Verbindungsteil vorgesehen, durch den eine durch die Kontaktbolzenbohrung (16) einführbare Spannvorrichtung mit dem Ziehkonus zum Festspannen des Kabelendes verbindbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches l.
  • Hochspannungs-Verbindungsvorrichtungen dieser Art kommen insbesondere dort zur Anwendung, wo das Ende eines SF 6-isolierten Hochspannungskabels in das Gehäuse eines elektrischen Gerätes eingeführt werden soll. Durch die DE-OS 23 12 897 ist eine Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung dieser Art bekannt. Bei dieser bekannten Verbindungsvorrichtung ist die Innenmantelfläche der Kontakthülse für die Zusammenwirkung mit einer.kegelstumpfförmigen Außenmantelfläche der Klemmhülse ebenfalls kegelstumpfförmig ausgebildet. Das vom Außenmantel befreite Ende des Kabels wird dann innerhalb des Kontakthülsenhohlraumes zwischen der Klemmhülse und dem als Stützbolzen ausgebildeten, in den Kabelinnenraum eingeführten Bauteil festgeklemmt. Dies hat den Nachteil-, daß es nicht auszuschließen ist, daß es vergessen wird, den Stützbolzen beim Anschließen des Kabels an die Verbindungsvorrichtung in das Kabel /einzusetzen. Fehlt aber der Stützbolzen, dann ist es nicht gewährleistet, das selbst bei vorschriftsmäßiger Verklemmung des Kabelendes in der Kontakthülse mittels der Klemmhülse eine einwandfreie Klemmverbindung und Kontaktierung zwischen der Verbindungsvorrichtung und dem Kabelende zustande gebracht wird, da sich das Kabelende beim Verklemmen in unzulässiger Weise deformieren kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verbindungsvorrichtung für ein Hochspannungskabel zu schaffen, welche bei vorschriftsmäßiger Einführung der Klemmhülse auch eine einwandfreie Verklemmung und Kontaktierung gewährleistet.
  • Diese Aufgabe ist bei einer Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst. Dadurch wird erreicht, daß das Festklemmen nur dann durchgeführt werden kann, wenn die Klemmhülse mit dem in sie eingeführten Ziehkonus in das des Ende/KabelinnenraumS eingeführt ist. Dadurch, daß die Tnnenmantelfläche der Kontakthülse dem Außendurchmesser des vom Außenmantel des Kabels befreiten Kabelendes angepaßt ist, wird dabei erreicht, daß das Kabelende sowohl von innen als auch von außen einwandfrei kontaktierbar ist. Das Festklemmen erfolgt hierbei dadurch, daß die durch die Kontaktbolzenbohrung einführbare Spannvorrichtung mit dem Verbindungsteil des Ziehkonus verbunden und der Ziehkonus so in die Spannhülse eingezogen wird, daß eine einwandfreie Anpressung des Kabelendes und dessen Kontaktierung mit der Kontakthülse gewährleistet ist.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Kontakthülse im Gegensatz zu der bekannten Verbindungsvorrichtung nur das vom Außenmantel befreite Kabelende und nicht auch noch die zwischen das Kabelende und die Kontakthülse eingeführte Spannhülse aufnehmen muß. Dadurch ergibt sich ein unmittelbarer und damit besserer elektrischer Kontakt zwischen den Leitern des Kabels und dem Kontaktkörper und für diesen eine geringere Raumbeanspruchung.
  • Auch ist es von Vorteil, daß für die Lagerhaltung die Spannhülse mit in ihr festgespanntem Ziehkonus aufbewahrt werden kann, so daß im Gegensatz zu der bekannten Verbindungsvorrichtung anstelle der beiden Gegenstände Stützbolzen und Spannhülse nur ein Gegenstand aufbewahrt werden muß.
  • Im Ziehkonus ist vorteilhafterweise eine Innengewindebohrung vorgesehen, in die ein mit einem Außengewinde versehener Ziehbolzen der Spannvorrichtung einschraubbar ist.
  • Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel.
  • Ein Klemmenkörper 1 einer Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung für ein SF 6-isoliertes Kabel 2, dessen Leiter 3 zwischen einem Außenmantel 4 und einem konzentrisch zu diesem angeordneten Innenmantel 5 liegen, weist an seinem einen Ende einen in seinem Endbereich zylindrischen Kontaktbolzen 6 und an seinem anderen Ende eine Kontakthülse 7 auf, die mit durchgehenden zylindrischen Längsbohrungen 16 bzw. 17 versehen sind.
  • Die Wandung der Bohrung 17 ist mit Zähnen oder Schneiden versehen, welche beispielsweise parallel zur Bohrungslängsachse verlaufen.
  • Der Kontaktbolzen 6 und die Hülse 7 sind gleichachsig zueinander ausgeführt. Der Außen- und der Innendurchmesser der außen zylindrischen, aus einem elektrisch gut leitenden Werkstoff bestehenden Hülse 7 sind größer als der Außen- bzw. Innendurchmesser des Kontaktbolzens 6, so daß sich zwischen der Bohrung l7 und der engeren Bohrung 16 eine Schulter 10 bildet, deren radiale Breite größer ist als die radial gemessene Dicke der Leiter 3 und des Innenmantels 5.
  • Für den vom Innenmantel 5 des Kabels 2 begrenzten Hohlraum ist eine aus einem elektrisch gut leitenden Werkstoff bestehende Klemmhülse 8 vorgesehen. Diese ist mit einer sich zum Ende des Kabels 2 hin verjüngenden kegelstumpfförmigen Innenmantelfläche 9 versehen.
  • Die Außenmantelfläche der Klemmhülse 8 trägt ein Rundgewinde, das an die schraubenförmig umlaufende Vertiefung des wellenförmigen Kabel-Innenmantels 5 angepaßt ist. Die Klemmhülse 8 wird vom Kabelende her so weit in den vom Innenmantel 5 begrenzten Innenraum des Kabels 2 eingeschraubt, bis ihre Stirnfläche 8' am verjüngten Ende ihrer Innenfläche 9 im wesentlichen mit der Stirnfläche 11 des Kabelendes fluchtet. An die Innenmantelfläche 9 der Klemmhülse 8 ist die kegelstumpfförmige Außenmantelfläche eines Ziehkonus 12 angepaßt, dessen kleinster Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der Bohrung 16 des Kontaktbolzens 6 entspricht. Der Ziehkonus 12 weist an seinem verjüngten Ende eine Gewindebohrung 13 auf, die im Ausführungsbeispiel als Feingewindebohrung ausgebildet ist und in eine gleichachsige glatte Bohrung 14 übergeht, so daß die Länge des Feingewindes der maximal zu erwartenden Belastung anpaßbar ist; auch ist seine verjüngte Stirnfläche abgerundet.
  • Die Kontakthülse 7 besitzt eine mit ihrer Bohrung 17 gleichachsige Ausdrehung 15, die in die Stirnfläche 7' der Kontakthülse mündet. Der Durchmesser der Ausdrehung 15 ist größer als der Außendurchmesser des Kabel-Außenmantels 4.
  • Die Klemmhülse 8 weist Längsschlitze 18 auf, welche ihr ein elastisches Formänderungsvermögen verleihen. Vorteilhafterweise kann so der Anpreßdruck der Klemmhülse 8 an den Innenmantel 5 des Kabels 2 erhöht werden, je tiefer der Ziehkonus 12 in die Klemmhülse 8 eingeführt wird.Die Leiter 3 des Kabels 2 werden dann an die Innenmantelfläche der Bohrung 17 angepreßt, so daß ein guter und dauerhafter elektrischer Kontakt zwischen dem Kabel 2 und dem Klemmenkörper 1 entsteht.
  • Vor der Montage des Kabelendes wird zuerst der Außenmantel 4 auf einer Länge entfernt, die um die Tiefe der Ausdrehung 15 kleiner ist als die axiale Tiefe der Bohrung 17. Nun wird vom Monteur der Ziehkonus 12 in die Klemmhülse 8 eingeschoben. Diese wird dann in den vom Kabelinnenman- tel 5 begrenzten Hohlraum eingeschraubt. Im nächsten Arbeitsgang wird das mit der Klemmhülse 8 und dem Ziehkonus 12 versehene Kabelende in die-Bohrung 17 der Kontakthülse 7 eingeschoben, bis die Stirnfläche 11 des Kabelendes und die Stirnfläche 8' der Klemmhülse 8 an der die Bohrung 17 abschließenden Schulter 10 anliegen. Die Ausdrehung 15 nimmt dabei den Kabel-Außenmantel 4 auf.
  • Nun kann vom Monteur durch die Bohrung 16 des Kontaktbolzens 6 ein in der Zeichnung nicht dargestellter Spannbolzen eingeführt werden, dessen eingeführtes Ende ein mit dem Gewinde der Bohrung 13 des Ziehkonus 12 korrespondierendes Außengewinde aufweist und dessen anderes Ende mit einer mechanisch, elektrisch oder hydraulisch betätigbaren, nicht dargestellten Spannvorrichtung verbunden ist.
  • Beim Betätigen dieser Spannvorrichtung wird der Ziehkonus 12 in die Klemmhülse 8 gezogen, wobei die Konizität der aneinander anliegenden Flächen des Ziehkonus 12 und der Klemmhülse 8 eine sehr hohe Klemmkraft in radialer Richtung bewirkt. Damit ist gewährleistet, daß die Leiter 3 ' unmittelbar des Kabels 2 / an die Innenmantelfläche der Bohrung 17 der Kontakthülse 7gepreßt werden und ein guter und dauerhafter elektrischer Kontakt entsteht. Um ein selbsttätiges Lösen der Klemmverbindung zu verhindern, sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel in der Innenfläche 9 der Klemmhülse 8 und in der Außenfläche des Ziehkonus 12 Ringnuten 19 bzw. 20 für einen O-Ring 21 vorgesehen, der den Ziehkonus 12 in der Klemmhülse 8 in der Klemmstellung verriegelt.
  • Zum Verschließen der äußeren Öffnung der Bohrung 16 des Kontaktbolzens 6 ist ein Verschlußstopfen 22 vorgesehen, der zum Einschrauben in ein Innengewinde der Bohrung 16 mit einem Außengewinde 23 versehen ist. Der Verschlußstopfen 22 weist einen Flanschrand 24 auf, der in eine Ausdrehung 25 der Bohrung 16 eingreift und mit einem Dichtring 26 versehen ist.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist zum Verbinden des Ziehkonus 12 mit der Spannvorrichtung ein Spannbolzen vorgesehen, der in die Gewindebohrung 13 des Ziehkonus einschraubbar ist. Anstelle der Gewindebohrung 13 kann am Ziehkonus auch ein anderer Verbindungsteil vorgesehen sein, der mit dem Ende eines durch die Bohrung 16 hindurchgesteckten Ziehteils der Spannvorrichtung verbindbar ist, z.B. ein diametral durch die Bohrung 14 hindurchgehender Stift, an dem ein Haken am Ende eines Seilstückes angreifen kann oder dergleichen.

Claims (8)

1. Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung für ein gasisoliertes Hochspannungskabel mit einem Kontaktkörper, der an dem einen Ende als Kontaktbolzen und an dem anderen Ende als Kontakthülse ausgebildet ist, in deren Hohlraum mittels einer Klemmhülse das vom Außenmantel befreite Ende eines Kabels für die Kontaktierung festklemmbar ist, dessen Leiter zwischen dem Außenmantel und einem dazu koaxialen Innenmantel liegen, der einen Kabelinnenraum umfaßt, in den ein Bauteil einführbar ist, das an den Innenmantel angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der Kontakthülse (7) dem Außendurchmesser des vom Außenmantel (4) des Kabels (2) befreiten Kabelendes angepaßt ist, daß die Klemmhülse (8) als in den Kabelinnenraum einführbares Bauteil ausgebildet und mit einer kegelstumpfförmigen Innenmantelfläche (9) versehen ist, daß der Kontaktbolzen (6) mit einer durchgehenden, in den Hohlraum der Kontakthül- se (7) mündenden Bohrung (16) versehen ist und daß ein in die Klemmhülse (7) einführbarer Ziehkonus (12) vorhanden ist, der der kegelstumpfförmigen Innenmantelfläche (9) der Klemmhülse (8) angepaßt ist und einen Verbindungsteil aufweist, durch den eine durch die Kontaktbolzenbohrung (16) einführbare Spannvorrichtung mit dem Ziehkonus zum Festspannen des Kabelendes verbindbar ist.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Kabel (2), dessen Innenmantel wenigstens (5) mit/einer schraubenförmig umläufenden Vertiefung versehen ist, die Außenmantelfläche der Klemmhülse (8) mit einem dieser Vertiefung angepaßten Gewinde versehen ist.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsteil für die Verbindung mit einem Ziehbolzen der Spannvorrichtung,der mit einem Außengewinde versehen ist, im Ziehkonus (12) eine Gewindebohrung (13) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der Kontakthülse (7) als zylindrische Bohrung (17) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbolzenbohrung (16) und die Kontakthülsenbohrung (17), die Außen- und Innenmantelflächen (9) der Klemmhülse (8) sowie die Außenmantelfläche und die Gewindebohrung (13) des Ziehkonus (12) jeweils koaxial sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die äußere Öffnung der Kontaktbolzenbohrung (16) ein vorzugsweise einschraubbarer Verschlußstopfen (22) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülsenbohrung (17) in die engere Kontaktbolzenbohrung (16) über eine zur Längsachse des Kontaktkörpers (1) im wesentlichen senkrecht verlaufende Schulter (10) übergeht, deren radial gemessene Breite größer ist als die radial gemessene Dicke der Leiter (3) und des Innenmantels (5) des Kabels (2).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriegelung des Zieh- konus (12) in der Klemmhülse (8) in der das Kabel (2) einspannenden Stellung ein in Ringnuten (19, 20) der Klemmhülse (8) und des Ziehkonus (12) eingreifender O-Ring (21) vorhanden ist.
EP19790104783 1979-02-23 1979-11-30 Hochspannungs-Verbindungsvorrichtung Expired EP0014751B1 (de)

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